定制型加工制造企業管理運行中問題分析和改進建議

丁永生

（太原理工大學，山西太原030024）

定制型加工制造企業管理運行中問題分析和改進建議

丁永生

（太原理工大學，山西太原030024）

在實際運行中，定制生產管理往往因各種信息傳輸問題導致生產中斷，使實際生產效率明顯低于預期目標，無法滿足高效生產需求。通過對發生在定制生產運行系統中各種管理問題和工藝問題進行探討，并對生產管理軟件數據進行匯總分析，提出通過運用成組技術和產品工藝模塊化等方式，改善管理軟件部分功能，為提高生產組織效率提出參考意見。

單件小批量生產；生產計劃；成組技術；柔性技術；MES

隨著裝備制造業需求的高速發展，定制型制造業以快速開發和研發新產品能力而獲得發展。定制型加工制造企業具有產品種類多、同一種類產品批量小、產品生命周期短、產品質量要求高等特點［1］。隨著用戶需求市場的多樣化發展，定制型加工制造業也成為現代社會生產的主流。

隨著新原理、技術和新設備的應用，現在定制型加工制造業無論從加工精度、還是到裝配、調試精度，均較以前有明顯變化。集中體現以下三點：（1）設備智能化較以前有明顯變化，智能化控制系統成為主流。常規設備生產能力能滿足客戶大部分的產品異形化要求。（2）隨著新型機床和加工方式的出現，非標化產品的加工方式也從原先的多工序、多機床加工轉變為單工序復合加工，無論從加工效率到加工質量均較以前有很大提升，為快速非標生產提供了技術支持。（3）定制型生產的組織和運行方式有別于批量化或定量化生產，其具有較高的柔性能力，可以針對不同的輸入條件實現內部資源重組和生產資料的實時調配，可以為新的工藝、技術驗證需求提供手段。然而，在中國供給側經濟推動的利好形勢下，中國市場非標設備需求量也在大幅發展，可是對于大部分生產企業來說，非標加工類車間資源的智能化管理水平還沒達到相應先進水平，尤其體現在對于非標定制類企業，即使運用最新智能軟件控制，由于各種問題制約生產流程式運行，相對的造成生產產能和交付效率明顯滿足不了客戶對質量、交貨期、價格日益苛刻的需求，尤其是面對高新尖行業的需求。本文就定制生產企業管理中出現問題進行了匯總分析并提出了一些建議，供大家參考。

1　定制性生產企業的主要生產管理問題

1.1定制型企業的管理共性

定制型企業近幾年市場份額呈直線遞增，其中生產任務的單件（或小批量）定制特性更加顯著，原成熟的批量化產品也在快速進行升級換代，全年試制產品的加工量占有份額越來越大，逐漸表現出日益提高的非標生產和研發能力需求與實際低下的生產能力和管理能力水平發生矛盾，即越來越快的加工節奏要求和相對固定的單件試制設備加工進度矛盾、低效的生產資料管理體系與物料流高效流轉需求之間的矛盾。現在加工主體企業主要綜合體現出如下不足：（1）產品制造周期長，資金周轉慢，滿足不了用戶短合同周期的需求；（2）勞動力資源占用多，智能化設備運用少，生產效率低，有效組織資源效率低；（3）綜合運行成本高；（4）產品質量和一致性不易保證；（5）隨著智能化概念發展，目前各大企業在軟件管理方面投入和期望均較多，國外先進的制造理念和設備設施均有使用用戶。但當前大部分企業的平均計算機應用水平還處在智能化化生產中級階段或初級，尤其在針對小批量非標產品生產管理上還處在試運行應用階段，同比流水線管理軟件存在較多問題，主要是由于人為管控因素缺乏有效監管所致。

1.2生產管理中出現的問題

現在定制性制造企業的生產管理問題，按實際生產過程運行階段進行分類，可匯總如下：

（1）在工藝階段，工藝人員對專業標準化內容需求越來越高，要求系統庫能夠智能記錄非標零部件的各項信息，并進行相關或非相關比對，來指導以后的資料整理。由于行業不同，千差萬別，所以生產管理軟件自帶的國家標準化工藝庫只能在一定程度上起到指導作用，無法從已有或現有數據鏈上進行智能管理。現在大部分工藝依靠經驗或習慣編制比較常見，如建立習慣用語類或單一標準數據庫供共享運用。工藝聯合軟件開發專業的系統來對數據庫的數據對比分析的較少；工藝人員借助軟件錄出一張工藝，僅僅是輸入方便，節約輸入時間，在核對、計算等方面的時間不比常規節約多少，尤其在使用初期，基本體現不出智能化的高效；在生產產生變更情況比較嚴重的單品試制階段，往往等待工藝編制時間遠大于加工時間，反成為制約進度的障礙。

（2）在生產計劃制定和管理階段，計劃體系中銜接監管缺失，使各計劃之間不能做到密切地銜接，無法嚴格按照既定計劃執行。一個單位按管理職能設立的計劃、生產、采購、市場、財務、研發、質量管理等部門具有相對獨立性。面對大量單件研制類任務和因故出現的返工、返修、補充等內容，各部門對任務優先順序作出不同的計劃排產，這就導致有序的任務往往執行中出現無序的結果。往往是市場簽訂合同的日期，和產品開始執行設計的日期，加工完成的日期和產品合同交付期，制定狀態和執行狀態基本不匹配，結果游離于計劃之外，比如具體到一個零件的生產過程，要求按預定計劃節點制作完成，執行中由于各工序交接問題、返修問題、外協故障問題、員工請假問題等等非計劃之內的事情產生中斷、延期等情況。而且每個過程全靠人工記錄或傳達，加上傳達誤差和人為情緒影響，有的管理模式問題嚴重時連這個零件的具體生產信息都不能完全實時掌握［2］。這種計劃不統一，跟蹤不及時，各自為戰，最終結果是出現問題互相推諉，進度拖期，不能按時交貨。

（3）在非標定制型生產運行階段，大量的一線生產數據還處在手工跟單狀態。操作層主要是人和人的交接，現場生產管理采用人工跟單和軟件管控共同進行。大部分企業由于硬件設施、管理約束方面的問題，除流水化作業是軟件運行節點為主體，人員聽從系統指揮的模式外，主要還是人與人交互為主，系統記錄為輔。主要體現問題是，信息交流速度慢、先人工交流作為主，計算機錄入為輔，信息傳輸一致性和及時性得不到保證，容易失真。

（4）在故障生產信息交互階段，存在故障信息處理時執行和反饋層面不一致甚至相互沖突的問題。故障率高是非標定制生產和標準化流水生產最大的區別。非標生產中出現故障存在偶發性和不可重復性，相關信息傳達和采集除依靠軟件作為輔助管理外，實施和運行主要依靠中間管理員（班組長）上傳下達，（任務流轉大部分以紙質文檔方式為主）。個體受責任心、素質、記錄誤差各因數影響，作為變量存在。結果是，企業的生產管理信息真實性依靠個體對數據的反映，軟件無法全程監管，管理的數據控制環節形成了一個個由個人載體控制的“信息孤島”。這些信息的可追溯性、準確度較差，生產中往往因個體原因導致信息傳遞發生失真，降低了管理決策的準確度。另一方面，對已有的信息缺乏專業的分析處理和共享，造成信息浪費。

2　一些數據分析和改進建議

在當下企業生產管理中，國內現在大部分廠家逐步開始運用生產管理軟件管理生產、研發流程，主要有管理工藝的CAPP系統，管理生產運行的MES系統，管理計劃的智能排產系統［3］。這些系統原始資料是由各個用戶輸入產生的，通過分析計算，將輸入數據進行匯總和提取，得到對應的關系結果。客戶輸入信息的完整性對結果有很大的影響。本文以下內容是通過對某機加中心課題研發和生產系統產生的實際數據進行匯總，經分析統計，結合故障分析和軟件開發功能評價，對軟件功能提出了部分改進意見，希望對以后生產起到指導。

所研究的車間生產系統運行框架介紹如圖1所示，主要功能數據匯總表如表1所示。該系統在位于上層的計劃管理系統與底層的工業控制之間，針對現場的執行層面布置MES管理信息系統，通過對現場的實時監控和調度，滿足客戶實時管控的要求。

圖1　MES管理框圖

表1　車間計劃進度數據表

本文對某產品A，從圖1和表1結構中抽取數據，隨機抽取其中192個零部件，在2月第一批投產和6月第二批投產共計2 304條數據進行比對分析，匯總其中24條不一致數據集中在表2中。

表2　不一致數據示例

通過數據表內容，結合實際生產中問題進行分析結果如下：

（1）對于非標定制，由于更改較多，所以計劃更改較多，常規軟件按照一定原則做好計劃后是不允許更改的，所以出現1、2、15、24項，實際計劃超出軟件控制。

（2）由于任務穿插導致工序變更，1、2、5、6、9、10、11從工序內容到任務完成率到工時匯總產生一些列變化。

（3）由表中數據可以看出，軟件統計的完成率只有78%～88%，實際任務全部交工。說明部分脫離軟件控制。

（4）人為及意外中斷因數影響較多，15、16、20、21、22、23均為不同工序人員操作和管理失誤造成。

綜合以上問題，通過多年車間工作經驗對軟件和管理流程作出如下解決意見：

（1）軟件開發設置計劃回退點，用于插入新計劃，滿足插入臨時任務、更改任務需求。工藝設計軟件設置數據二次處理程序，用于智能提取不同的零件的共同元素集進行比對和分析。

（2）成組技術是一種利用零件相似性來組織小批量生產的方法。從設計屬性和制造屬性考慮，很多不同零件具有相似性。將本行業內相似零件整理成零件族，就可以采用相同或相似的方法處理，從而減少重復工作，節省時間，提高效率，改進工作質量和產品質量；推行專業性產品生產資料系列化及零部件工序標準化、通用化，通過合并零件加工類型，改換原換機床性質分班組的方式，按照零件軸類、塊類、板類的加工特性，運用成組技術進行分組合并，統一編制系列程序包，減少加工輸入元素：提高生產效率，提高生產運作系統的柔性。

（3）加強生產管理，推進生產專業化和協作在上層建筑總體規劃、統籌的原則下，積極發展以行業特色為龍頭的專業化和協作生產方式，按照自己特色組建分門別類的產品專業化、零部件專業化、工藝專業化，在周圍組織和形成專業化的輔助生產序列，以及相應的各種形式的生產協作生產能力，將生產資源進行有效的分解、專業化、再重組，這樣有效減少重復生產，增加系列產品容納量，簡化企業的生產結構，為形成企業群的高專業化水平創造條件。

（4）結合相關工作實際還可采取以下相關方法。

匯總公司內所有產品共同的特性（因公司的產品生產流程均大同小異），對共同的流程進行分析，執行全員調崗輪換制度，綜合培養一專多能型人才，這樣會大大降低崗位能力制約，提高機床有效利用效率。增加專職的物料保證人員，提前從各部位齊套物料。所有人員均需要熟悉軟件運用、品質檢驗。有專業特長的生產人員為提高運行效率可以提前介入設計過程，不用等到結果出來再修訂。

（5）要解決人的不穩定因數，掌握文化競爭的主動權。

只要有“魂”在，公司就能立于不敗之地，形成最有凝聚力的團隊！公司就有了最強大的資源，擁有一種重紀律、重毅力重群體、重文化的精神力量的支持。企業要塑魂，塑魂才能形成企業文化的競爭力，進而形成凝聚戰斗力，有效提升個體主動性。

3　結束語

產品結構特性和供需關系在隨著整體制造業和國民經濟的發展，發生著跨越性的變化，針對目前現有的資源和基礎能力，需要積極探尋一條符合各單位實際需求的生產配套組織體系和理念架構，來支撐我們用新時代的中國制造應對世界經濟的發展，同時要擯棄盲目的追求國外理念，在認清對方發展的本質和基礎后，吸收其精華為我所用，積極配合一線生產需求尋找自己的切入點，用創新理念引領小批量定制型制造技術，逐步擴展生產柔性，建立模型庫共性抽取技術，有效提升產品加工效率和質量。

［1］林俊.多品種小批量生產模式下企業績效管理體系設計［D］.廈門：廈門大學，2008.

［2］王偉文.國有企業車間管理和班組管理的研究［D］.北京：北京交通大學，2008.

［3］王世才.A公司生產管理模式與ERP系統的實施應用［D］.濟南：山東大學，2015.

Analysis and Suggestions of the Management of Customized Manufacturing Enterprises

DING Yong-sheng
（Taiyuan University of Technology，Taiyuan Shanxi 030024，China）

In the actual manufacturing，production organization and management pattern often causes problems because of various kinds of information transmission deviation or even interrupts，causing the actual production efficiency be significantly lower than that of the target，unable to meet the demand of efficient production.Based on a variety of management issues and technological issues occur in customized manufacturing operation systems，this paper discussed and analyzed the software data of production management，and proposed according to the analysis report to use group technology and product process modules，so as to improve management software and make reference to improve the efficiency of production organization.

single small batch production；the production plan；group technology；flexible technology；MES

F423

A

1672-545X（2016）08-0222-03

裝備人才培養

2016-05-04

丁永生（1982-），男，山西太原人，碩士，工程師，研究方向：機械制造技術。